یکی از موضوعات کلیدی در مهندسی صدا و آکوستیک، تشخیص و مکان‌یابی منبع صوت است. در بسیاری از پروژه‌های صنعتی، پژوهشی و حتی روزمره، دانستن اینکه صدا دقیقاً از کجا می‌آید و چه ویژگی‌هایی دارد اهمیت بالایی پیدا می‌کند. از تست موتورهای جت گرفته تا طراحی سالن‌های کنسرت و یا سیستم‌های کنفرانس، نیاز به ابزاری وجود دارد که بتواند میدان‌های آکوستیکی پیچیده را به‌خوبی ثبت و تحلیل کند. یکی از روش‌های مؤثر برای این کار، استفاده از میکروفون‌های آرایه‌ای (Array Microphones) است.
میکروفون‌های آرایه‌ای در واقع حسگرهای صوتی اقتصادی و هماهنگ هستند که در تعداد زیاد کنار هم قرار می‌گیرند تا بتوانند تصویری دقیق از میدان صوتی ایجاد کنند. این میکروفون‌ها برخلاف میکروفون‌های اندازه‌گیری استاندارد که تحت استاندارد IEC 61094 ساخته می‌شوند، لزوماً به دنبال بالاترین دقت یا پایداری طولانی‌مدت نیستند. هدف اصلی آن‌ها ایجاد امکان استفاده در آرایه‌های بزرگ با تعداد زیاد سنسور و در نتیجه تحلیل بهتر صدا است.
برای اینکه یک آرایه میکروفونی عملکرد مطلوبی داشته باشد، چند اصل کلیدی باید رعایت شود:
به بیان ساده، حتی اگر یک میکروفون به تنهایی کیفیت بالایی نداشته باشد، وقتی مجموعه‌ای از میکروفون‌ها با تطابق مناسب در کنار هم قرار بگیرند، نتیجه‌ی نهایی بسیار دقیق‌تر خواهد بود.
زمانی که داده‌ها از ده‌ها یا صدها میکروفون جمع‌آوری می‌شوند، نیاز به پردازش‌های ویژه وجود دارد. چند روش متداول عبارت‌اند از:
این روش‌ها در کنار هم باعث می‌شوند آرایه‌های میکروفونی ابزاری قدرتمند برای تحقیق و صنعت باشند.
« اولین و کاملترین دوره آموزشی نرم افزار اودئون ODEON برای طراحی آکوستیک »
ثبت نام دوره آموزشی نرم افزار اودئون ODEON
آرایه‌های میکروفونی تنها در آزمایشگاه‌های پیشرفته کاربرد ندارند، بلکه در صنایع مختلف و حتی زندگی روزمره نقش دارند:
با وجود مزایای فراوان، استفاده از میکروفون‌های آرایه‌ای بدون چالش نیست:
این محدودیت‌ها باعث می‌شوند مهندسین در طراحی و پیاده‌سازی، همواره بین هزینه، دقت و کارایی تعادل ایجاد کنند.
به عنوان مثال، شرکت‌هایی مانند GRAS میکروفون‌های ویژه‌ای برای آرایه‌ها تولید کرده‌اند که در آن‌ها به مسئله تطابق حساسیت و فاز توجه ویژه‌ای شده است. هرچند موضوع این مقاله تبلیغ محصول خاصی نیست، اما بررسی این نمونه‌ها نشان می‌دهد که صنعت تا چه اندازه به اهمیت Phase Matching و قابلیت اطمینان در آرایه‌ها توجه دارد.
دوره آموزش ماژول آکوستیک ساختمانی نرم افزار کامسول
ثبت نام دوره آموزشی نرم افزار کامسول
میکروفون‌های آرایه‌ای ابزاری ارزشمند برای تحلیل و مکان‌یابی صوت هستند. آن‌ها امکان مطالعه دقیق میدان‌های آکوستیکی را فراهم می‌کنند، حتی اگر به اندازه میکروفون‌های استاندارد IEC دقیق نباشند. مزیت اصلی آن‌ها در تعداد زیاد، هزینه پایین و قابلیت ترکیب داده‌ها است که در نهایت تصویری کامل‌تر از صحنه صوتی ارائه می‌دهد.
از آزمایش موتور جت گرفته تا یک جلسه کنفرانس ساده، آرایه‌های میکروفونی نشان داده‌اند که آینده تحلیل صدا بدون آن‌ها قابل تصور نیست. انتخاب میان استفاده از میکروفون‌های آرایه‌ای یا میکروفون‌های اندازه‌گیری دقیق، بستگی مستقیم به نیاز پروژه، بودجه و سطح دقت مورد انتظار دارد.
استانداردهای میکروفون‌های اندازه گیری (IEC 61094):
🔗 International Electrotechnical Commission – IEC 61094 Standard
